帆船航行的原理是什么?

2024-05-13

1. 帆船航行的原理是什么?


帆船航行的原理是什么?

2. 帆船的工作原理是什么哦

参考文献:百度 
为什么帆船会斜向逆风行驶? 将直角三角板的一边紧贴着水平桌面。左手的两个手指放在它的两侧,使它不会倒下。伸出右手的一个手指(或用一支铅笔)在斜边上,对三角板施加一个向右下方的压力。看一看,三角板将向哪边运动? 
三角板并没有向右边滑动,而是向左运动!这是怎么回事呢?向右下方的压力怎么成了三角板向左滑动的动力了呢? 
当斜边十分光滑的时候,压力F的作用效果和垂直于斜边向下的压力几乎相同。根据压力F的作用效果,我们又可以将压力F分解为水平向左的力F1和竖直向下的力F2。其中F1就是使三角板向左滑动的动力。当三角板受到磨擦阻力比较小的时候,就会向左运动了。 
帆船遇到逆风的时候,它的受力情况同这个小实验中的三角板非常相似。在逆风中行船,有一股强劲的顶头风从正前方吹来,我们就要顺势将船头和帆面拨到两个不同的方向上,避免和逆风正向接触,让它斜向吹到风帆的一侧。跟小实验中的情形相似,这时作用在帆上的风力F可以分解成垂直于帆面的分力F'和沿帆面向后的分力F"。 

显然F"对帆船的前进几乎没有影响,而垂直于帆面的分力F'却为帆船的前进提供了动力。可以再把F'分解成沿着船的龙骨线、指向前进方向的分力F1和垂直于龙骨线的分力F2。分力F1当然就成了前进的动力,与船的前进方向垂直、横向推船的分力F2被这个方向上水对船的阻力平衡掉了。就这样,人们从逆风中获得了使船前进的动力!因此,“顶”风破浪的帆船,实际上并不是真的和风向在一条直线上面对面地蛮“顶”,而是偏过船头跟风的方向成一个锐角,巧妙地“顶”,从而从逆风那里得到前进的动力。 
2为什么逆风行驶时斜向上前进? 
逆风行驶的帆船并不是始终朝一个方向行驶的。逆风中的帆船一般总是沿着S形的航线迂回前进的。当船偏左航行一段路程后,再将船头和帆偏向右前方。这时风仍然斜吹在船帆上,照样为帆船提供向前所需的动力。这样,帆船沿着S形的路线,逆风波浪,顺利地到达了目的地。水手们常把这种逆风驶帆的方法形象地称作“抢风行船”

3. 帆船原理的航行原理是什么


帆船原理的航行原理是什么

4. 帆船理论帆代表什么

帆船理论帆代表事情顺利和困难的程度。
帆船原理,即帆船航行的一般规律。顺风行驶在一般人的想法中应该是最正常的行驶方式了,风从后方来,推动船只向前行,有如人说"一帆风顺"一般,但对小帆船的入门水手而言,顺风却是具有相当难度的。

问题在于顺风时,风的来向和船平行,没有横向的压力作为平衡之用,很容易因为失去平衡而翻船,开始入门的人大约须要16小时以上的航行时数才能适应。
横帆船只,不能张成有效弧形的帆,是没有逆风航行能力的,这些船只航行于大海上,往往要靠依照季节改变方向的贸易风,才能有去有回。纵帆船只,像现代的帆船,都拥有良好的逆风航行能力。
行驶类型:
1、顺风行驶
在平常微风的时候,顺风航行的前进速度是最慢的,因为除了风的推力外,没有帕努利效应的助力,而在强风的时候,又容易因风的推力集中在左舷或右舷,而一直向另一舷转向。
2、侧风行驶
侧风行驶时,风从侧向来,被帆化作两股力量,一个是让船侧滑的力量,一个是让船前行的力量,而侧滑的力量则被"中央板"(请参照上方的船体结构图)化作侧倒的力量,再由水手的重心调整相抵,只剩极少的侧移力量,称作Leeway,而大部分的力量是向前行,是侧风行驶。
3、顶风行驶
顶风行驶的极限角度是风的来向的左右各35度,但一般以45度为极限,这和船的设计有很大的关系,顶风行驶的观念是和侧风行驶相当接近的,只是顶风时,侧向的力量较侧风为大,而前进的力量又小于侧风,是易学难精的,初学者一开始可以先练顶风。

5. 帆船原理的帆船种类

横帆船只,不能张成有效弧形的帆,是没有逆风航行能力的,这些船只航行于大海上,往往要靠依照季节改变方向的贸易风,才能有去有回。纵帆船只,像现代的帆船,都拥有良好的逆风航行能力。

帆船原理的帆船种类

6. 帆船的工作原理是怎样的?

关键是理解相对运动,向量分解,Bernoulli原理。设初始时,帆船静止在水面,突然大风以速度V从船尾吹来,我们扬帆启航,开始时很爽。帆船速度越来越大,比如到了0.6V的时候,风速相对水面却没有变,相对船却只有0.4V了。我们的速度越快,风给我们的力就越小,最后水的阻力和风的推力平衡,就再也快不了了。这时如果还要加速,就不能光靠风的推力,而要调整帆船,和风向呈一个角度。理想情况下,帆面迫使风转变方向(而不是停止),风就给帆面一个反作用力。如果控制的好,风平滑掠过帆面,帆面此时就像飞机机翼,产生Bernoulli效应。顺风航行时,如果善于利用上面两条,所获得的动力比单靠风的推力有效得多。逆风行船时,巧妙利用力的分解,加上Bernoulli原理,帆船完全可以Z字形前进。而且此时速度越大,相对帆船风速也越大,有更多动力,所以逆行也可超过风速。如果是多桅帆船,显然风从侧面是吹过来时的受力面积更大。当风从后面吹来时,只有最后的帆完全被风吹到。(假设风的方向水平)当风的方向不水平时,水平方向上的分量是一样的。借助风帆张开的大小和角度可以使风驱动帆船前行。没有正尾风不是帆船行进中的难点,学会辨别风向,水流的方向和利用 之 字形走法,风帆的调整配合船舵可以把风力进行有效分解。风小不算特别糟糕,大风是帆船最可怕的敌人,风力强到一定程度无论怎样控制都会失去对船的掌控,强大的横风还会让帆船侧倾的非常严重,导致操纵更加艰难。

7. 帆船原理的帆船构造

材质:玻璃纤维,铁壳,木质,古时埃及人还有草船,亚洲人有竹筏等..长度:船的速度和其长度有密切的关系,故常在型号中载明,例如 J24 即是指 24呎的 J Boat.桅杆:在杂志上我们常可看到单桅,双桅,甚至三桅的帆船,指的就是桅杆的数量.船身:帆船的船身由玻璃纤维制成,大部份的船为单船身,但也有双船身,三船身的设计,Hobbie cat 即为双船身的设计,故速度快,风况佳时,小马力的快艇可追它不上.

帆船原理的帆船构造

8. 帆船原理

帆船原理,即帆船航行的一般规律。

顺风行驶在一般人的想法中应该是最正常的行驶方式了,风从后方来,推动船只向前行,有如人说"一帆风顺"一般,但对小帆船的入门水手而言,顺风却是具有相当难度的,问题在于顺风时,风的来向和船平行,没有横向的压力作为平衡之用,很容易因为失去平衡而翻船,开始入门的人大约须要16小时以上的航行时数才能适应。
帆船种类
横帆船只,不能张成有效弧形的帆,是没有逆风航行能力的,这些船只航行于大海上,往往要靠依照季节改变方向的贸易风,才能有去有回。

纵帆船只,像现代的帆船,都拥有良好的逆风航行能力。